Studija miševa otkrila je lijek za jačanje pamćenja
Istraživači su istraživali način na koji stanice reagiraju na biološki stres. Isti biokemijski put na koji molekula djeluje mogao bi jednog dana biti usmjeren i na ljude radi poboljšanja pamćenja, prema dr. Peteru Walteru, višem autoru studije.
Otkriće molekule i rezultati naknadnih testova memorije na miševima objavljeni su u eŽivota, internetski znanstveni časopis s otvorenim pristupom.
U jednom testu pamćenja, normalni miševi mogli su premjestiti potopljenu platformu otprilike tri puta brže nakon primanja injekcija snažne kemikalije od miševa koji su primali lažne injekcije.
Miševi koji su primili kemikaliju također su se bolje sjećali znakova povezanih s neugodnim podražajima - vrsta uvjetovanja strahom koja bi mogla pomoći mišu da izbjegne lov na njih.
Čini se da istraživanje ukazuje na to da neki kontraintuitivni procesi mogu biti uključeni u razvoj memorije.
Značajno je da otkrića sugeriraju da unatoč onome što bi se činilo važnim imati najbolje biokemijske mehanizme za maksimiziranje snage pamćenja, evolucija ih izgleda nije pružila, rekao je Walter.
„Čini se da proces evolucije nije optimizirao konsolidaciju memorije; inače mislim da to nismo mogli poboljšati onako kako smo to učinili u istraživanju s normalnim, zdravim miševima ", rekao je Walter.
Kemikalija koja pojačava pamćenje izdvojena je među 100 000 kemikalija. Tvari su provjerene kako bi mogle poremetiti zaštitni biokemijski put unutar stanica koji se aktivira kada stanice nisu u stanju pratiti korak savijanja proteina u svoje radne oblike.
Međutim, postdoktorandica s UCSF-a, dr. Carmela Sidrauski, otkrila je da kemijska tvar djeluje unutar stanice izvan biokemijskog puta koji aktivira ovaj proteinski odgovor kako bi šire utjecala na ono što je poznato kao integrirani odgovor na stres.
U tom se odgovoru nekoliko biokemijskih putova konvergira na jednom molekularnom linčpin, proteinu zvanom eIF2 alfa.
Znanstvenici su znali da u organizmima složene od kvasca do ljudi, različite vrste staničnog stresa - zaostatak nerazvijenih proteina, UV svjetlost koja oštećuje DNA, nedostatak aminokiselinskih gradivnih elemenata potrebnih za stvaranje bjelančevina, virusnih infekcija, željeza nedostatak - pokreću različite enzime da djeluju nizvodno kako bi isključili eIF2 alfa.
"Između ostalog, inaktivacija eIF2 alfa kočnica je konsolidacije memorije", rekao je Walter - možda evolucijska posljedica da se stanica ili organizam bolje prilagode na druge načine.
Isključivanjem eIF2 alfa smanjuje se proizvodnja većine proteina, od kojih će neki možda biti potrebni za stvaranje memorije, rekao je Walter. Ali inaktivacija eIF2 alfa također pojačava proizvodnju nekoliko ključnih proteina koji pomažu stanicama da se nose sa stresom.
Koautor studije Nahum Sonenberg sa Sveučilišta McGill prethodno je povezao memoriju i eIF2 alfa u genetskim istraživanjima miševa, a njegova laboratorijska skupina također je provela testove pamćenja za trenutno istraživanje.
Kemijska tvar koju su identificirali istraživači UCSF-a naziva se ISRIB, što znači integrirani inhibitor odgovora na stres. ISRIB se suprotstavlja učincima inaktivacije eIF2 alfa unutar stanica, otkrili su istraživači.
"ISRIB pokazuje dobra farmakokinetička svojstva [kako se lijek apsorbira, distribuira i eliminira], lako prelazi krvno-moždanu barijeru i ne pokazuje očitu toksičnost kod miševa, što ga čini vrlo korisnim za studije na miševima", rekao je Walter.
Ta svojstva također ukazuju da bi ISRIB mogao poslužiti kao dobra polazna točka za razvoj ljudskih lijekova, prema Walteru.
Walter je rekao da traži znanstvenike s kojima će surađivati u novim istraživanjima kognicije i pamćenja na mišjim modelima neurodegenerativnih bolesti i starenja, koristeći ISRIB ili srodne molekule.
Uz to, kemikalije poput ISRIB-a mogle bi igrati ulogu u borbi protiv karcinoma, koji koriste reakcije stresa kako bi potaknuli vlastiti rast, rekao je Walter.
Na temeljnijoj razini, rekao je Walter, on i drugi znanstvenici sada mogu koristiti ISRIB kako bi saznali više o ulozi rasprostranjenog proteinskog odgovora i integriranog odgovora na stres u bolesti i normalnoj fiziologiji.
Izvor: Sveučilište u San Franciscu
